MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

I. Nguyên lý và điều kiện làm việc của chi tiết gia công.

II. Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết gia công từ đó định ra biện pháp gia công tinh lần cuối .

III. Tính công nghệ trong kết cấu của trục cán.

PHẦN II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I. Sản lượng cơ khí hàng năm của chi tiết gia công.

II. Xác định trọng lượng chi tiết.

PHẦN III: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

I. Cơ sở chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

II. Phương pháp chế tạo phôi.

PHẦN IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG TRỤC CÁN THÉP VẰN

A. Phân tích việc chọn chuẩn khi gia công.

I. Chọn chuẩn tinh:

II. Chọn chuẩn thô.

B. Lập quy trình công nghệ.

C. Sơ đồ thực hiện nguyên công.

PHẦN V: TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ

A. Tính lượng dư cho đoạn trục F 160 ±0,02.

B. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.

PHẦN VI: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

I. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô F160.

II. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

PHẦN VII: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. ý nghĩa và yêu cầu đối với việc tính và thiết kế đồ gá.

II. Thiết kế đồ gá khoả mặt đầu chi tiết gia công.

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc công nghiệp hiện đại hoá đất nước, nghành cơ khí có một vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Trong đó nghành chế tạo máy đóng một vai trò then chốt đảm bảo  thiết kế, sản xuất ra các chi tiết máy, trang thiết bị và dụng cụ lao động, máy móc công cụ cho các ngành kinh tế khác.

Để đáp ứng được nhu cầu của các nghành kinh tế quốc dân, với sự phát triển của Khoa học-Kĩ thuật ngày càng cao thì lĩnh vực khoa học công nghệ về chế tạo máy cần phải được đầu tư phát triển. Mục tiêu cuối cùng của công nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được chất lượng tốt, sản phẩm uy tín, độ tin cậy, năng xuất cao, giá thành hạ.

Do vậy mà đối với các cán bộ ngành kỹ thuật nói chung cũng như các công nhân ngành kỹ thuật phải nhận thức đúng đắn, hiểu biết sâu rộng. Đặc biệt là các sinh viên với đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung cơ bản nhất mà mỗi sinh viên đại học ngành kỹ thuật phải thực hiện và hoàn thành sau khi ra trường.

Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết lại một cách cơ bản, toàn bộ những kiến thức đã trang bị cho sinh viên trong 5 năm học, đồng thời giúp sinh viên ý thức được công việc, kỹ thuật cơ bản của người cán bộ kỹ thuật. Có thể nói rằng đồ án nói chung và đồ án tốt nghiệp nói riêng, đã làm cho sinh viên trưởng thành nhiều trong công việc, trang bị và tự trang bị  kiến thức.

Với bản đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn “ mà tôi đã tiến hành này sẽ mang lại cho tôi nhiều điều bổ ích. Nó giúp ôn lại những kiến thức đã học như:

- Công nghệ chế tạo máy.

- Máy cắt kim loai.

- Nguyên lý và dụng cụ cắt.

- Sức bền vật liệu .

- Tính toán quá trình hình thành các chi tiết máy, sản phẩm cơ khí. Ngoài ra còn là động lực để các sinh viên  phát huy tính sáng tạo cho mình. Tạo điều kiện thuận lợi  cho chúng ta chuẩn bị vận dụng những kiến thức đã học ra ngoài thực tế.

Những điều mà các sinh viên học tập trong nhà trường là rất bổ ích cho sự vươn lên của bản thân. Cái chình mà chúng ta nhận thức được là khả năng suy nghĩ, biết phân tích vấn đề và tìm tòi biết vận dụng các tiến bộ của khoa học kỹ thuật để cái các kiến thức đó phục vụ cho lợi ích của chúng ta .

Với kiến thức còn nhiều khuyết thiếu, tài liệu tham khảo còn hạn chế, nhưng được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cũng như của các  thầy giáo, cô giáo, bạn bè và sự lỗ lực của bản thân, tôi đã cơ bản hoàn thành đồ án tốt nghiệp môn công nghệ chế tạo máy  này.

Việc làm đồ án tốt nghiệp là một quá trình học tập mang tính tổng hợp, do vậy tôi rất mong được các thầy, cô giúp đỡ, đóng góp ý kiến để bản đồ án của tôi hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn :……………… cùng toàn thể các thầy cô và các bạn đã giúp tôi hoàn thành đồ án này!

                                                              ……, ngày….tháng…năm 20…

                                                                         Sinh viên thực hiện

                                                                            ………………

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

        Trong nghành kĩ thuật đặc biệt là nghành cơ khí các sản phẩm cơ khí, thiết bị máy móc đều được chế tạo theo một quy trình nhất định. Các sản phẩm này đòi hỏi phải được tìm hiểu một cách tỉ mỉ và sâu sắc, do vậy việc thiết lập quy trình chế tạo ra một chi tiết nào đó thì việc nghiên cứu tìm chức năng, điều kiện làm việc, tính công nghệ là rất quan trọng để có thể tiến hành thiết kế.

I.    Nguyên lý và điều kiện làm việc của chi tiết gia công.

1.  Nguyên lý làm việc của chi tiết.

Cán là quá trình làm cho kim loại bị biến dạng giữa hai trục quay ngược chiều nhau( gọi là hai trục cán ) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi làm cho phôi bị biến dạng dẻo. Kết quả là chiều cao của phôi bị giảm, chiều dài phôi tăng lên. Đồng thời cán còn gọi là quá trình tác dụng một cách liên tục của dụng cụ nên kim loại do đó đạt được năng suất cao .

Hình dạng của khe hở giữa hai trục quyết định hình dạng của sản phẩm .

Phôi cán thường là phôi vuông, hình chữ nhật có khối lượng thay đổi tuỳ theo hình dạng kết cấu của từng loại máy. Có nhiều loại trục cán trong dàn cán như: trục cán thô, trục cán bán tinh và trục cán tinh. Mỗi loại trục cán khác nhau sẽ cho ta các sản nhất định khác nhau .

-       Trục cán thô: Có nhiệm vụ cán giảm tiết diện đến một mức độ nhất định để chuẩn bị cho bước cán bán tinh và tinh sau này.

-       Trục cán bán tinh: Có nhiệm vụ làm giảm  tiết diện phôi và định hình theo đúng hình dạng của sản phẩm.

-       Trục cán tinh: Có nhiệm vụ nắn và định hình dáng cho sản phẩm hoàn chỉnh.

Chất lượng bề mặt sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác qua các trục cán. quá trình cán diễn ra phải đảm bảo đường tâm  hai trục cán cũng như đường tâm của hai rãnh cán luôn trùng nhau.

2.     Điều kiện làm việc của trục cán .

-       Trục cán luôn tiếp xúc với phôi cán ở nhiệt độ cao của phôi vừa trong lò nung, khi đó lượng nhiệt sẽ truyền sang trục là rất lớn.

-       Mặt khác khi dùng một ngoại lực để đưa vật cán vào hai trục cán đang quay ngược chiều nhau nhờ ma sát tiếp xúc vật cán được ăn liên tục vào trục cán và biến dạng làm  tăng chiều dài, rộng và giảm chiều cao.

-       Tại thời điểm vật cán tiếp xúc trục cán thành phần lực ma sát nằm ngang phải lớn hơn thành phần áp lực pháp tuyến nằm ngang mới đảm bảo phôi cán ăn vào trục cán (hay gọi là điều kiện ăn vào).

-       Ngoài điều kiện làm việc trên khi cán trục cán chủ động phải truyền mô men xoắn từ động cơ truyền tới rất lớn, chịu va đập với phôi khi bắt đầu tiếp xúc với lỗ hình của trục cán đặc biệt bản thân trục cán còn phải chịu lực ma sát rất lớn khi cán tại hai ngõng trục lắp trên ổ trượt .

Þ  Trong điều kiện làm việc như vậy trục cán hay có hiện tượng cong vênh, mòn, sứt mẻ, bề mặt bị tróc rỗ hoặc bị gãy khi trục quá tải. Để đảm bảo điều kiện làm việc tốt cho trục, cần phải lựa chọn vật liệu cho trục cán hợp lý và có các biện pháp kỹ thuật để xử lý.

II.     Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết gia công từ đó định ra biện pháp gia công tinh lần cuối .

Chi tiết trục cán là chi tiết dạng trục phổ biến trong nghành cơ khí nói chung cũng như nghành luyện kim nói riêng. Trên trục có một số bề mặt cơ bản là mặt tròn xoay các mặt này thường là mặt lắp ghép. Còn đối với trục cán thép vằn (trục cán tinh) sản phẩm sau khi qua trục cán phải đảm bảo độ chính xác hình dáng và kích thước, gân vằn trên bề mặt sản phẩm. Do đó cần phải đảm bảo độ cứng vững, độ nhẵn bề mặt phần làm việc để tạo ra sản phẩm cán đạt theo tiêu chuẩn chất lượng.

-       Phần cổ trục lắp ghép với ổ trượt cần gia công đạt R_a= 1,25mm, nhằm tạo điều kiện cho trục làm việc êm, tăng sự chống mòn, tăng tuổi thọ cho trục. Mặt khắc yêu cầu F160^±0,02 (mm) do vậy biện pháp gia công tinh lần cuối sẽ là mài.

-       Phần trục F 140 cần đạt R_a = 2,5mm . Trên đó có rãnh then để truyền mô men xoắn.

Độ không song song của các rãnh then với tâm trục không vượt quá 0,01(mm) trên 100(mm) chiều dài .

Đối với kích thước đường kính thì biện pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh.

-       Phần bề mặt tiếp xúc với vật liệu cán ở nhiệt độ cao và trực tiếp cho ra sản phẩm cán trên đó có các rãnh vằn thì biện pháp gia công tinh để tao rãnh vằn là tiện rãnh cán và phay rãnh vằn trên máy chuyên dùng.

-       Các đoạn trục và bề mặt còn lại không tham gia trực tiếp vào quá trình cán cần đạt R_a=2,5mm. Để đạt được yêu cầu đó biện pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh.

-       Độ đồng tâm giữa các đoạn trục là rất quan trọng đối  với các chi tiết dạng trục, do đó khi gia công ta phải dùng chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm côn ở hai đầu của trục. Khi đó sẽ không có sai số chuẩn cho kích thước đường kính các cổ trục vì lúc đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường. Điều đó cũng đảm bảo việc phân bố đều lượng dư cho các bề mặt trục.

-       Với các yêu cầu về thành phần hoá học của vật liệu trục cán phải đảm bảo:

C = 3,25 ¸ 4,5%; Ni = 1,25 ¸1,75%; M = 1%; Si = 1,9 ¸ 2,1%; P £ 0,12%

S £ 0,012%; Cr = 00,3 ¸ 0,5%; Mo = 0,1 ¸ 0,2%.

Trục làm việc ở điều kiện cán nóng do đó chi tiết rất dễ gây ra hiện tượng cong vênh nên ta phải chọn vật liệu hợp lý.

      *Cụ thể : Đối với chi tiết lớn làm việc trong điều kiện khắc nhiệt, chịu nhiều ngoại lực tác dụng. Do vậy chỉ có thể chọn vật liệu chế tạo là gang mới có thể đảm bảo được các yêu cầu kĩ thuật. Song để có thể chọn được gang đạt yêu cầu thì ta lại phải xem xét .

Nhìn chung về cơ tính gang là loại vật liệu có độ bền kéo thấp, độ dòn và độ ổn định cao, song sự có mặt của grafit tồn tại như những lỗ hổng có sẵn trong gang ảnh hưởng tốt đến cơ tính như: tăng khă năng chống mòn do ma sát vì các lỗ hổng là nơi chứa dầu bôi trơn đó là khả năng tự bôi trơn của gang.

+     Tính công nghệ của gang: Tính đúc và gia công cắt gọt dễ vì gang dòn nên phoi hình thành là phoi vụn bởi trong gang có các thành phần cùng tinh nên độ chảy lỏng cao.

+       Trong gang còn có ảnh hưởng của các yếu tố khác đến tổ chức của gang như:

Cacbon: ở dạng hợp chất làm tăng độ dòn, giảm khả năng biến dẻo .

Silic: làm tăng grafit để gang dễ cắt gọt, tính bôi trơn tốt mặt khác Si hoà tan vào nền Fe làm tăng độ bền và độ cứng của phoi .

Phốt pho : làm tăng độ chảy loãng, tăng tính chống mài mòn .

Lưu huỳnh : là nguyên tố cản trở sự tạo thành grafit làm xấu tính đúc.

Do vậy mà ta phải khống chế các thành phần này để tăng tính ưu việt của gang so với các vật liệu khác.

 Þ Với các yêu cầu và tính công nghệ của trục cán nên ta chọn vật liệu chế tạo là gang cầu với mác gang Gc 60 - 2. Bởi so với gang cầu gang xám chỉ làm vật liệu chế tạo  các chi tiết chịu nén trong khi đó trục cán là chi tiết đòi hỏi cả về khả năng chịu nén, kéo, va đập  hay yêu cầu cơ tính tổng hợp cao nên về cơ tính gang cầu hơn hẳn gang xám.

Với Gc 60 - 2 có độ cứng khoảng 270HB, d_bk = 60(KG/mm²) = 600(N/mm²), độ dãn dài tương đối d% = 2%. Độ bền của gang phụ thuộc vào tổ chức tế vi chủ yếu là nền kim loại do vậy mà sau khi đúc ta phải biện pháp khử ứng suất và nâng cao cơ tính là phương pháp ủ để làm tăng Cacbon liên kết. Khi đó làm cho graifit cầu càng tròn, nhỏ mịn và phân bố đều.

III.      Tính công nghệ trong kết cấu của trục cán.

-       Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm nhằm đảm bảo tiêu hao kim loại ít nhất, giá thành thấp nhất .Tính công nghệ trong kết cấu có ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công và phụ thuộc vào quy mô sản xuất, tính chất loạt của sản phẩm và điều kiện sản xuất cụ thể. Do đó nó phải được đánh giá được với tổng thể với tổng thể  chi tiết gia công.

-       Trục cán là chi tiết mang đầy đủ các đặc điểm của một chi tiết dạng trục, có các bề mặt gia công cơ bản là các mặt tròn xoay, kết cấu dạng trục bậc, đường kính các đoạn trục phân bố giảm dần về hai phía đầu. Các bề mặt tròn xoay trên trục gia công không phức tạp, biện pháp gia công tinh lần cuối có thể tiện tinh hoặc mài, các nguyên công trung gian có thể sử dụng máy và dao thông thường.

-       Việc gia công mặt đầu để tạo mặt phẳng cho bước khoan tâm (để đảm bảo việc đồng tâm) cho các đoạn trục phân bố đều lượng dư. Để đảm bảo yêu cầu này cần phải gia công đồng thời hai lỗ tâm trên cùng một nguyên công và thực hiện trên cùng một lần gá.

-       Chi tiết có kích thước chiều trục L_max= 1250(mm), đoạn trục có D_max= 280(mm) là chi tiết có khối lượng lớn, vận chuyển khó khăn và như vậy việc gá đặt sẽ rất phức tạp (phải dùng cẩu trục, móc cẩu cho việc gá). Vì thế công việc gá đặt tốn nhiều thời gian và công sức.

Do đó để đạt năng suất, giảm bớt chi phí phụ ta xây dựng quy trình công nghệ theo nguyên tắc tập trung nguyên công.

-       Bề mặt gia công chủ yếu là các mặt tròn xoay do đó ta có thể sử dụng các loại dao thông thường.

-       Trục cán có tỉ số :

-       Nên ta có thể sử dụng phương pháp gia công đồng thời bằng nhiều dao để tăng năng suất và giảm  giá thành.

- Trục cán thép vằn là chi tiết được dùng để cán ra các loại thép vằn đã được tiêu chuẩn hoá nên kết cấu đã khá hoàn chỉnh nên không phải sửa cũng như thay đổi về kết cấu 

PHẦN II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế. Việc xác định dạng sản xuất nói nên quy mô sản xuất, với ý nghĩa cho phép đầu tư vốn, đầu tư cơ sở vật chất kĩ thuật khác để tổ chức sản xuất nhằm đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất.

Trong quá trình chế tạo máy có thể phân biệt theo ba dạng sản xuất :

- Sản xuất đơn chiếc.

- Sản xuất hàng loạt.

- Sản xuất hàng khối.

Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, tuy nhiên để xác định được dạng sản xuất ta phải biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công và trọng lượng của chi tiết.

I.    Sản lượng cơ khí hàng năm của chi tiết gia công.

Theo công thức 1 - [1] ta có:

Trong đó :

          N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm .

          N₁: Số sản phẩm được sản xuất trong một năm  N₁ = 10000(ct/năm).

          m : Số chi tiết trong một sản phẩm  m  = 1.

          b  : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ  b = 5% ¸ 7% = 6%.

a  :Phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc, rèn  a = 3% ¸ 6% = 5%.

Do vậy:

II.     Xác định trọng lượng chi tiết.

Theo công thức:  Q = V´ g (kG).

Trong đó :    Q  Trong lượng chi tiết (KG).

                    V   Thể tích chi tiết (dm³).

Với : Di, Li  là kích thước đường kính, chiều dài đoạn trục thứ i.

          g Trọng lượng riêng của vật liệu .

Vật liệu là gang cầu thì  g_gc = 6,8 ¸ 7,4 (KG/dm³) = 7,2 (KG/dm³).

*Tính thể tích chi tiết gia công :

V₁ =    ´ p ´ D₁²´ l₁ =    ´ p ´ 140 ² ´ (130 +175) = 4695110,2(mm³) = 4,6 (dm³).

V₂ =    ´ p ´ D₂²´ l₂ =    ´ p ´ 155 ² ´ 45  = 849113,5(mm³) = 0,8(dm³).

V₃ =    ´ p ´ D₃²´ l₃ =   ´ p´ 160 ² ´ (170 +170) = 683610(mm³) = 6,8 (dm³).

V₄ =    ´ p ´ D₄²´ l₄ =    ´ p´ 170 ² ´ (30 + 30)  = 136188,4(mm³) = 0,13 (dm³).

V₅ =    ´ p ´ D₅²´ l₅ =    ´ p´ 280 ² ´ 500 = 30787608,0 (mm³) = 30,8 (dm³).

V =           = V₁ + V₂ + V₃ + V₄ + V₅ = 4,6 + 0,8 + 6,8 + 0,13 + 30,8 = 43,13( dm³).

-Do đó Q=7,2x43,13=315,5(Kg)

Ta đã xác định được sản lượng và trọng lượng chi tiết. Theo bảng 2 - [1] ta xác định được dạng sản xuất là: Dạng sản xuất hàng khối.

Đối với chi tiết trục cán sản xuất theo dạng sản xuất hàng khối có các đặc điểm:

-       Có sản lượng rất lớn, sản phẩm  ổn định .

-       Tại mỗi chỗ làm việc chỉ thực hiện một nguyên công nhất định lặp đi lặp lại hoặc phân thành từng loại thay đổi theo chu kỳ nhất định.

-       Về tổ  chức sản xuất :

+ Máy được bố chí theo trình tự nguyên công thành một dây truyền .

+ Trang thiết bị chuyên dùng .

+ Quá trình gá đặt chủ yếu tự động đạt kích thước .

+ Độ chính xác đạt được chủ yếu bằng chỉnh sẵn dao .

+Trình độ công nhân không cao nhưng yêu cầu thợ điều chỉnh máy phải có tay nghề cao.

+ Các văn kiện công nghệ hết sức chặt chẽ và tỉ mỉ, phải chia quá trình công nghệ tới mức phân cấp nhỏ nhất của nó.

PHẦN II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

I.  Cơ sở chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

-       Việc chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi hợp lý sẽ đạt được các yêu cầu của chi tiết gia công, tạo điều kiện thuận lợi cho việc gia công cắt gọt, giảm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm.

-       Với trục cán luôn làm việc ở nhiệt độ cao chịu tải trọng và mô men lớn nên cần có phôi phù hợp. Mặt khác vật liệu là gang cầu (Gc 60-2) luôn phù hợp cho phôi đúc, khi chế tao ra chi tiết đáp ứng được yêu cầu và thời gian làm việc, hình dáng phôi càng giống chi tiết càng tốt, kích thước phôi đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho quá trình gia công .

-       Căn cứ vào hình dáng kết cấu và điều kiện làm việc, loại hình sản xuất kết cấu chi tiết mà ta đã phân tích và xác định cùng với các yêu cầu đặt ra cho chi tiết thì phôi đúc là phù hợp hơn cả.

II.     Phương pháp chế tạo phôi.

Đối với phôi đúc thì phương pháp chính tạo phôi là đúc phôi, để chọn được phương đúc hơp lý ta tìm hiểu một số phương pháp đúc (Đúc trong khuôn kim loại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc trong khuôn cát).

a. Đúc trong khuôn kim loại:

Ưu điểm: Chế tạo được vật đúc có độ nhẵn bề mặt cao chất lượng tốt, khuôn có thể dùng được nhiều lần.

Nhược điểm: Chi tiết đúc thường có độ cứng bề mặt do vậy phải có thêm nguyên công nhiệt luyện trước khi gia công. Do vậy nó chỉ phù hợp với vật đúc có vật liệu là thép.

b. Đúc trong khuôn cát:

Ưu điểm: Vật liệu làm khuôn có sẵn, rẻ tiền, dễ kiếm. Có hai phương pháp làm khuôn (bằng tay và bằng máy).

+       Làm khuôn bằng tay:

Đặc điểm: Đòi hỏi người công nhân phải có tay nghề cao, độ chính xác của vật đúc

phụ thuộc tay nghề công nhân. Quá trình làm khuôn nặng nhọc, công nhân lao động vất vả, chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc, phục hồi sửa chữa.

+       Làm khuôn bằng máy:

Đặc điểm: Khuôn đươc đầm chặt, năng xuất cao, giảm được lao động nặng nhọc cho công nhân, giảm thời gian sản xuất. Chỉ áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối với các chi tiết có kết cấu đơn giản.

Theo phương pháp này phù hợp với chi tiết trục cán.

c. Đúc áp lực:

Ưu điểm: Vật đúc có độ bóng, độ chính xác cao, chế tạo được vật đúc có thành mỏng, hình dáng phức tạp, lượng dư nhỏ, nhưng giá thành cao.

d. Đúc ly tâm:

Ưu điểm: Đúc được vật đúc có thành mỏng, kết cấu phức tạp, lượng dư nhỏ.

Nhược điểm: Giá thành cao, bề mặt trong của vật đúc rất kém.

Þ Với đặc điểm của các phương pháp trên thì căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật, dạng sản xuất là hàng khối, hình dáng không phức tạp, vật liệu chế tạo là Gc 60-2. Vì vậy ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát và làm khuôn bằng máy.

Sơ đồ bố trí như hình vẽ:  

PHẦN IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG TRỤC CÁN THÉP VẰN

A.   Phân tích việc chọn chuẩn khi gia công.

Chọn chuẩn có ý nghĩa rất quan trọng trong việc thiết kế quy trình công nghệ. Chọn chuẩn hợp lí nhằm thoả mãn các yêu cầu:

-       Đảm bảo chất lượng chi tiết trong suốt quá trình gia công.

-       Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ.

Từ các yêu cầu đó ta có thể chọn chuẩn theo các nguyên tắc:

-       Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu định vị và siêu định vị, cũng có thể sử dụng sơ đồ thừa định vị nhưng trong nhiều trường hợp tránh thừa định vị không cần thiết.

-       Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động của công nhân.

-       Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận lợi nhất và phù hợp với từng loại hình sản xuất.

I. Chọn chuẩn tinh:

1.     Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh:

-       Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.

-       Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan gữa các bề mặt gia công với nhau.

2.     Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh:

-       Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Nếu chọn được như vậy thì chi tiết gia công có vị trí khi gia công giống như khi làm việc, độ chính xác đạt được một cách trực tiếp dễ dàng hơn đồng thời đơn giản hoá quá trình lắp giáp và không phải gia công các chuẩn tinh phụ.

-       Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt. Nếu như vậy sẽ giảm được sai số gia công và khi chuẩn cơ sở trùng chuẩn khởi xuất thì sai số chuẩn bằng 0.

-       Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công. Nếu được như vậy thì số chủng loại của đồ gá sẽ giảm bớt được chi phí  thiết kế tính toán, chế tạo đồ gá do đó giá thành sẽ giảm.

Từ các yêu cầu và các lời khuyên ta có thể chọn chuẩn theo các phương án:

3.  Các phương án chọn chuẩn tinh:

a. Phương án 1:

Chuẩn tinh là hai lỗ tâm  dùng để truyền mô men xoắn trong đó :

          Mũi tâm cố định khống chế 3 bậc tự do .

          Mũi tâm di động khống chế 2 bậc tự do.

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

-       Ưu điểm:

+ Với chi tiết gá trên  hai mũi tâm ta có thể gia công trên nhiều lần gá đảm bảo được lời khuyên khi chọn chuẩn tinh thống nhất. Khi gia công trên hai mũi tâm đảm bảo độ đồng tâm cao và gia công được hầu hết các bậc trụ, không gian công rộng, gá đặt chi tiết đơn giản, đồ gá tiêu chuẩn.

+ Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm có thể sử dụng dùng để kiểm tra, sửa chữa, lắp giáp, gá đặt chi tiết nhanh.

-       Nhược điểm:

+ Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm thì khi gia công lỗ tâm chóng mòn và sinh nhiệt do ma sát sẽ làm biến dạng lỗ tâm ,do đó lại phải sửa lỗ tâm khi mòn.

+ Độ cứng vững kém, do phải truyền lực bằng tốc nên làm hẹp không gian gia công của chi tiết gia công.

+  Yêu cầu kĩ thuật gia công lỗ tâm phải chính xác, nếu dùng mũi tâm cứng sẽ gây sai số chuẩn đối với kích thước chiều trục

b. Phương án 2:

Chọn chuẩn tinh là hai mặt trụ ngoài ta sẽ khống chế được 4 bậc tự do. Khi cần khống chế bậc tự do thứ 5 ta chọn mặt bậc trụ.

-       Khi phay rãnh then trên trục còn tuỳ thuộc vào phương pháp gia công mà ta cần khống chế bậc tự do thứ 5.

Ø Nếu đo dò cắt thử ta không cần khống chế bậc tự do thứ 5.

Ø Nếu điều chỉnh sẵn dao thì ta cần phải khống chế bậc tự do thứ 5 tịnh tiến theo trục OX.

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

-       Ưu điểm: Có độ cứng vững cao, gá đặt nhanh, đồ gá đơn giản (dùng khối V ngắn). Vì vậy ta áp dụng ở sơ đồ định vị này để phay rãnh then trên trục.

-       Nhược điểm: Định vị như vậy sẽ có sai số chuẩn, không gia công được hầu hết các bề mặt chi tiết.

c. Phương án 3:

Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với lỗ tâm.

-       Ưu điểm: Độ chính xác của mâm cặp ảnh hưởng tới độ chính xác tương quan giữa các bề mặt của chi tiết gia công. Tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá đặt đơn giản, thuận tiện.

-       Nhược điểm: Độ chính xác đồng tâm thấp, năng suất không cao, không gia công được hết các bề mặt của chi tiết.

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

Nhận xét: Với 3 phương án chọn chuẩn tinh vừa phân tích ở trên ta thấy chi tiết cần gia công là trục cán có trọng lượng và kích thước khá lớn, có các đoạn trục bậc khác nhau. Do vậy mà phương án 1 là phương án tối ưu và đạt hiệu quả tuy nhiên kết hợp với hai phương án sau để thực hiện các nguyên công trong quá trình công nghệ gia công trục cán.

II. Chọn chuẩn thô.

Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ, nó ảnh hưởng tới các nguyên công sau và độ chính xác của các chi tiết gia công bởi chuẩn thô được dùng ở nguyên  công đầu tiên trong quá trình gia công cơ.

1.     Yêu cầu khi chọn chuẩn thô.

-       Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và không gia công.

-       Đảm bảo phân bố đủ lượng cho các bề mặt sẽ gia công.

2.     Nguyên tắc khi chọn chuẩn thô.

-       Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô.

-       Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính xác tương quan so với bề mặt gia là cao nhất làm chuẩn thô.

-       Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt phôi nào có yêu cầu lượng dư nhỏ và đồng đều nhất làm  chuẩn thô.

-       Nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt bằng phẳng, trơn chu nhất làm chuẩn thô.

-       ứng với một bậc tự do cần thiết chỉ được phép chọn và sử dụng chuẩn thô không quá một lần và nếu vi phạm lời khuyên này gọi là phạm  chuẩn thô. Khi đó sẽ gây ra sai số vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau.

Đối với chi tiết trục cán trên đó có đoạn trục F160 dùng để lắp ổ trượt có yêu cầu độ bóng cao, độ chính xác cao và đảm bảo độ đồng tâm  nên ta chọn ngõng trục này làm chuẩn thô. Theo phương án này thì thoả mãn được các yêu cầu và nguyên tắc khi chọn chhuẩn thô.

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

B.   Lập quy trình công nghệ.

Ta có trình tự các nguyên công như sau:

1. Nguyên công I:  Khoả mặt đầu, Khoan tâm.

Bước 1: Khoả mặt đầu.

Bước 2: Khoan tâm.

2. Nguyên công II: Tiện thô các đoạn trụ: F280, F160, F140.

Bước 1: Tiện thô F 280.

Bước 2: Tiện thô đồng thờiF 160, F 160.

2. Nguyên công III:Tiện thô các đoạn trụ: F170,F160, F155, F140.

Bước 1: Tiện thô F 170.

Bước 1: Tiện thô F 160

Bước 2: Tiện thô F 155.

Bước 3: Tiện thô F 140.

3. Nguyên công IV:Tiện thô: F170, Tiện cung R20, Tiện rãnh.

Bước 1: Tiện cung R 20.

Bước 2: Tiện thô F 170.

Bước 3: Tiện rãnh.

4. Nguyên công V:Tiện tinh các đoạn trụ: F280,          F160, F140, Vát mép.

Bước 1: Tiện tinh F 280.

Bước 2: Tiện tinh F 140.

Bước 3: Tiện tinh F 160

Bước 4,5: Vát mép 10x45⁰,3x45⁰.

5. Nguyên công VI:Tiện tinh các đoạn trụ: F170, F160, F155, F140, Vát mép.

Bước 1: Tiện tinh F 160.

Bước 2: Tiện tinh F 155.

Bước 3: Tiện tinh F 140.

Bước 4,5 Vát mép 10x45⁰,3x45⁰.

6. Nguyên công VII: Tiện thô rãnh cán.

          Bước 1: Tiện thô rãnh R5

7. Nguyên công VIII: Tiện tinh rãnh cán R6.

8. Nguyên công IX : Kiểm tra trung gian

9. Nguyên công X: Phay rãnh vằn.

10. Nguyên công XI: Phay rãnh then.

11. Nguyên công XII: Phay hai mặt phẳng..

12. Nguyên công XIII: Mài cổ trụcF160

13. Nguyên công XIV: Tổng kiểm tra

14. Nguyên công XV:Làm sạch nhập kho

C.   Sơ đồ thực hiện nguyên công.

PHẦN V: TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ

Phôi được xác định phần lớn dựa vào lượng dư gia công, lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì:

-       Lượng dư quá lớn sẽ làm tốn nguyên vật liệu, tiêu hao sức lao động của công nhân, tốn năng lượng dụng cụ cắt dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.

-       Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ lượng dư để hết sai lệnh của phôi và chất lượng bề mặt  chi tiết đạt được thấp khi đó sản phẩm chưa thể đạt yêu cầu thiết kế

Như vậy sai lệnh sẽ giảm dần sau mỗi lần gia công vì vậy trong quá trình công nghệ ta phải chia ra làm nhiều nguyên công, nhiều bước nhỏ để hớt dần lượng dư. Do vậy lượng dư cần phải đủ để thực hiện các nguyên công đó. Mặt khác nếu lượng dư quá bé sẽ xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết dẫn đến mòn dao nhanh, chất lượng bề mặt gia công giảm.

Mục đích của việc xác định lượng dư là để phân bố lượng dư sao cho lượng dư ở mỗi nguyên công, bước hợp lý (không quá lớn hoặc quá nhỏ), để đạt tính cắt gọt, đạt độ chính xác yêu cầu, nâng cao tuổi thọ cho dụng cụ cắt.

Trong ngành chế tạo máy người ta thường áp dụng hai phương pháp để xác định lượng dư gia công đó là:

-       Thống kê kinh nghiệm.

-       Tính toán phân tích .

* Đặc điểm của phương pháp  thống kê kinh nghiêm: Lượng dư gia công được xác định bằng tổng giá trị lượng dư các bước gia công theo kinh nghiệm tực tế sản xuất. Giá trị theo kinh nghiệm này được tổng hợp thành bảng trong sổ tay.

 Nhược điểm: Không xét tới những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết.

* Đặc điểm của phương pháp  thống kê phân tích: Xác định lượng dư gia công, trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp dư cần phải hớt đi để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh, do vậy tiết kiệm được vật liệu tạo phôi dẫn đến giảm được thời gian gia công.

Nhược điểm: Tính toán phức tạp mất rất nhiều thời gian.

Û Từ các đặc điểm của hai phương pháp trên thống kê kinh nghiệm và tính toán phân tích, ở đây ta áp dụng xác định lượng dư cho bề mặt cần độ chính xác cao (bề mặt F160) theo phương pháp tính toán phân tích còn các bề mặt còn lại ta xác định theo phương pháp thống kê kinh nghiệm.

A.   Tính lượng dư cho đoạn trục F 160 ±0,02.

Bề mặt F160 được hình thành qua các nguyên công :

+       Tiện thô từ phôi đúc.

+       Tiện tinh.

+       Mài.

+       Chi tiết gá trên hai mũi tâm.

Sai lệnh không gian của phôi xác định theo công thức

 Trong đó:

-       r_c: Độ cong của phôi xác định theo công thức: r_c = Dk ´ l

l: Chiều dài chi tiết từ mặt đầu chi tiết đến cổ trục cần xác định lượng dư

l = 345(mm).

Dk: Độ cong đơn vị tra bảng 4 - 50 [5] ta có: Dk  = 1,2(mm/mm).

Vậy ta có r_c = 1,2.345 = 414(mm).

-       r_lt : Sai số về độ lệch tâm của hai lỗ tâm.

d: Dung sai gia công lỗ tâm tra bảng 4 – 50 [5]    d = 2,5.

Vậy ta xác định được:

Sai lệnh không gian các nguyên công tiếp theo:

-       Sau khi gia công thô: 0,06 ´ 0,78 = 0,047(mm) = 47(mm).

-       Sau khi gia công tinh: 0,04 ´ 0,78 = 0,031(mm) = 31(mm).

-       Sau khi mài: 0,02 ´ 0,78 = 0,015(mm) = 15(mm).

(Các công thức tra bảng 4 - 37 [5])

v Lượng dư được xác định theo công thức:  2Z_min = 2( R_a + T_a + r_a ).

Trong đó:

R_a: Chiều cao nhấp nhô tế vi trung bình do bước hay nguyên công sát trước để lại.

T_a : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước hay nguyên công sát trước để lại.

r_a : Sai lệnh không gian tổng cộng do bước hay nguyên công sát trước để lại.

Đối với chi tiết dạng trục các nguyên công thực hiện chủ yếu gá trên hai mũi tâm do vậy mà sai số gá đặt    _gđ = 0 và bỏ qua sai số lực kẹp  nên   _b = 0.

Theo bảng 10 - [1] ta có: R_zph= 250(mm);   T_ph = 350(mm)  .

Theo bảng 12 - [1] ta có:

            Sau khi tiện thô:  R_zth= 50(mm)       ; T_th = 50(mm).

            Sau khi tiện tinh: R_zt= 20(mm)        ; T_t = 30(mm).

            Sau khi mài:        R_zth= 5 (mm)        ; T_th =15 (mm).

Khi đó: 2Z_{min thô}= 2 ´ (250 + 350 + 670) = 2 ´ 1270 (mm).

             2Z_{min tinh}= 2 ´ (50 + 50 + 47) = 2 ´ 147 (mm).

             2Z_{min tmài}= 2 ´ (20 + 30 + 31) = 2 ´ 81 (mm).

v Đường kính tính toán được xác định bằng cách: Lấy kích thước chi tiết cộng với lượng dư nhỏ nhất ta được.

Mài: d₃ = KT nhỏ nhất = 159,98(mm).

Tiện tinh: d₂ = 159,98 + 0,162 = 160,142(mm).

Tiện thô: d₁ = 160,142 + 0,294 = 160,346(mm).

Phôi: d_ph = 160,346 + 2,54 = 162,976(mm).

v Dung sai kích thước của các nguyên công tra bảng 4 - 35 [5] ta được:

d₃ = 0,04(mm); d₂ = 0,25(mm); d₁ = 0,4(mm); d_ph = 4(mm);

v Kích thước giới hạn được xác định bằng cách: Làm tròn số kích thước tính toán tới giá trị có nghĩa của dụng sai ta được kích thước giới hạn nhỏ nhất còn kích thước giới hạn lớn nhất bằng kích thước giới hạn nhỏ nhất cộng với giá tri dung sai.

Ta xác định được:

Mài: d_max = 159,98 + 0,04 = 160,02(mm).

Tiện tinh: d_max = 160,44 + 0,25 = 160,39(mm).

Tiện thô: d_max = 160,39 + 0, 4 = 160,84(mm).

Phôi : d_max = 162,84 + 4 = 166,98(mm).

v Lượng dư giới hạn:

2Z_min = hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.

2Z_max = hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất.

Khi mài: 2Z_min = 160,14 - 159,98 = 0,16(mm) = 160 (mm).

               2Z_max = 160,39 - 160,02 = 0,37(mm) = 370(mm).

Khi tiện tinh: 2Z_min = 160,44 - 160,14 = 0,3(mm) = 300 (mm).

                     2Z_max = 160,84 - 160,39 = 0,45(mm) = 450(mm).

Khi tiện thô: 2Z_min = 162,98 - 160,44 = 2,54(mm) = 2540 (mm).

                     2Z_max = 166,98 - 160,84 = 6,14(mm) = 6140(mm).

v Kiểm tra kết quả tính toán:

Z_0max - Z_0min = d_ph - d_ct .

Z_0max = 370 + 450 + 6140 = 6960(mm).

Z_0min = 160 + 300 + 2540 = 3000(mm).

Ta thấy : 6960 - 3000 = 4000 - 40 luôn đúng.

Từ các kết quả tính toán trên ta có bảng tính toán lượng dư :

Bảng lượng dư.

B.   Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.

Tra bảng 3 - 110[2] ta có:

1. Bề mặt F140:

Lượng dư hai phía 2Z = 3,6(mm).

Tiện thô 2Z = 3(mm).

Tiện tinh 2Z = 0,6(mm).

2. Bề mặt F 155:

Lượng dư hai phía: 2Z = 3,5(mm).

Tiện thô 2Z = 2,8(mm).

Tiện tinh 2Z = 0,7(mm).

3. Bề mặt F170:

Lượng dư hai phía: 2Z = 3,6(mm).

Tiện thô 2Z = 3,6(mm).

4. Bề mặt F 280:

Lượng dư hai phía: 2Z = 3(mm).

Tiện thô 2Z = 2,3(mm).

Tiện tinh 2Z = 0,7(mm).

Tra bảng 3 - 111[2] ta có lượng dư cho bề mặt ngoài :

Lượng dư  cho mặt đầu vai trục F280 : Z= 4,5 mm).

Lượng dư  cho mặt đầu vai trục F160 : Z= 4(mm).

Lượng dư  cho mặt hai đầu chi tiết  2a = 10(mm).

PHẦN V: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

          Chế độ cắt cho các nguyên công, các bước công nghệ là một chỉ tiêu quan trọng trong việc thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết. Chế độ cắt đảm bảo khả năng gia công của nguyên công đó. Nó cho phép đạt được các yêu cầu kỹ thuật của các nguyên công đang thực hiện như: Độ chính xác bề mặt, độ chính xác kích thước, độ chính xác về hình dáng hình học đồng thời nó cho phép nâng cao về tuổi thọ của dụng cụ cắt, giảm nhẹ chế độ làm việc của máy và đồ gá, nâng cao năng xuất.

          Như vậy chế độ cắt hợp lý sẽ cho ta hiệu quả công nghệ và hiệu quả kinh tế cao.

Trong sản xuất loạt lớn và hàng khối, người ta hay sử dụng các máy tự động hoặc hoặc bán tự động để tăng năng suất các máy này cho phép gia công đồng thời bằng nhiều dao gia công nhiều bề mặt cùng một lúc. Việc chọn chế độ cắt đối với trường hợp gia công đồng thời bằng nhiều dao là một vấn đề hết sức phức tạp bởi vì ta phải phân tích điều kiện làm việc của mỗi dao riêng biệt. Về nguyên tắc phương pháp xác định chế độ cắt khi gia công đồng thời bằng nhiều dao không khác gì với trường hợp gia công bằng một dao, trình tự xác định chế độ cắt trong cả hai trường hợp đều như nhau. Nên ta phải xác định các thông số như:

-     Chọn chiều sâu cắt t :

-     Chọn lượng chạy dao S :

-     Chọn tốc độ cắt V :

Để xác định chế độ cắt ta có hai phương pháp là tính chế độ cắt và tra chế độ cắt.

-     Phương pháp tra chế độ cắt được tổng hợp thành bảng cho trong các sổ tay, đây là các kinh nghiệm của thực tế.

-     Phương pháp tính chế độ cắt, ta đi xác định từng bước như chọn máy, dụng cụ cắt và tiến hành tính toán.

Đối với quá trình thiết kế đồ án tốt nghiệp cũng như các đồ án khác thì ta đi tính chế độ cắt cho một bề mặt nào đó và tra cho các bề mặt còn lại.

Cụ thể ở đây ta tính chế độ cắt cho bề mặt F160:

I.    Tính chế độ cắt cho bước tiện thô F160.

-       Máy : 163A.

-       Đồ gá : Hai mũi tâm và truyền lực bằng tốc.

1.     Chọn dụng cụ cắt:

-       Chọn vật liệu dụng cụ cắt: Với vật liệu chi tiết gia công là gang cầu thì ta có thể chọn vật liệu dụng cụ cắt như sau:

Vật liệu phần làm việc (cắt) là mảnh hợp kim: BK8.

Vật liệu phần thân dao là thép 45.

Tra bảng 4-3 [1] chọn mảnh dao hợp kim cứng (HKC) số 03 dùng cho tiện mặt trụ ngoài và mặt đầu.

Chọn kiểu dao với yêu cầu F160 ^ F170 do vậy chọn kiểu dao tiện bậc trục có góc nghiêng chính j = 90⁰.

Tra bảng 4-6 [2] ta có hình dạng dao như hình vẽ:

-       Chọn hình dáng mặt trước của dụng cụ cắt : tra bảng 4-27 [9].

-       Chọn thông số hình học phần cắt của dao: tra bảng 4 - 32 [9] có:

                 a =10^o ;   g = 8^o.

Tra bảng 4 - 3[9]    j = 90^o.

Tra bảng:                                                               

-       Xác định tuổi bền của dụng cụ cắt:

Tuổi bền( T ) = 

Tra bảng 4-39 [9] có:   Tuổi thọ dao = 19(h) = 1140(ph).

                                  Số lần mài lại cho phép = 18(lần).

Do đó tuổi bền dao là:  

2. Chiều sâu cắt t:

Như đã xác định ở phần tính lượng dư ta có t = 2 (mm).

3. Lượng chạy dao S:

Để xác định lượng chạy dao hợp lý ta xác định theo các chỉ tiêu sau:

-       Độ bền thân dao.

-       Độ bền của cơ cấu chạy dao.

-       Độ cứng vững của chi tiết gia công.

-       Độ bền mảnh hợp kim cứng.

Từ đó ta xác định được lượng chạy dao thực của máy.

a. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền thân dao:

Ta có công thức:

Trong đó:

W : là môđun chống uốn của tiết diện thân dao.

s_u: ứng xuất cho phép của tiết diện thân dao với thân dao bằng thép 45 có

          [s_u] = 200(N/mm).

T: chiều sâu cắt t = 2(mm).

L: là tầm với khoảng cách từ mũi dao đến tiết diện nguy hiểm.

          L =(1¸1,5) .H   Þ  L = 1,5 . 30 = 45(mm).

C_pz , X_pz , Y_pz :  Là hệ số và số mũ tra bảng 4-54 [9] ta có:

          C_pz = 920.

          X_pz = 1,0.

          Y_pz = 0,75.

K_pz: là hệ số hiệu chỉnh được xác định: K_pz =  K_M . K_g . K_l . K_r . K_h

Các hệ số: K_M , K_g , K_l , K_r , K_h tra bảng 4-55 [9] .

          K_g = K_l = K_r = K_h = 1.

Þ K_pz =1,15 . 1 . 1 . 1 . 1 = 1,15.

Thay các giá trị vào [1] ta được:

b. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền của cơ cấu chạy dao.

Trong đó:

[P_m]: Là trị số lớn nhất  cho phép của lực chiều trục tác dụng lên cơ cấu chạy dao.

          [P_m] = 5830(N).

Tra bảng 4-54 [9]  ta có hệ số và số mũ:

C_pa = 460 ; X_pa = 1,0 ; Y_pa = 0,4.

K_pa: là hệ số điều chỉnh được xác định theo công thức:

          K_pa = K_M . K_j . K_g . K_l . K_r . K_hs

Tra bảng 4-55 [9]  có:

Tra bảng 4-56 [9]  có: K_j = 1,17; K_g =2,2; K_l = 0,65; K_r = 0,9; K_hs = 1.

Do đó  K_pa = 1,32 . 1,17 . 2,2 . 0,65 . 0,9 . 1 = 1,99.

Thay các giá trị vài công thức ta có

c. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công.

Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công, lượng chạy dao được xác định theo công thức:

Trong đó :

K: là hệ số phụ thhuộc vào cách gá chi tiết K = 48 với chi tiết gá hai đầu tâm.

E: là mođun đàn hồi của vật liệu gia công với gang E = 9.10⁴(N/mm²).

J: mô men quán tính tiết diện ngang của chi tiết gia công.

[f]: Độ võng cho phép của chi tiết gia công [f ] = 0,2 ¸ 0,4 = 0,3(mm).

L: Chiều dài chi tiết gia công L = 1250(mm).

C_py =540 ; X_py = 0,9 ; Y_py = 0,75.

K_py: là hệ số điều chỉnh được xác định theo công thức:

Tra bảng 4-55 [9]  ta có:                                     

Tra bảng 4-56 [9]  ta được:

K_j = 0,5.    K_g = 2,2.    K_l = 1,7.    K_r = 1.

Þ K_py = 1,42 . 0,5 . 2,2 . 1,7 .1 = 2,6.

Thay các giá trị vào công thức [3] ta có:

d. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền  mảnh dao HKC.

Đểđảm bảo độ bền của mảnh dao hợp kim cứng, lượng chạy dao được xác định theo công thức sau:

Trong đó:

[P_m]: Lực lớn nhất cho phép tác dụng lên mảnh dao hợp kim cứng.

Tra bảng 4-57 [9] ta được: [P_m] = 2700(N).

          C_pz =920 ; X_pz = 1,0 ; Y_pz = 0,75.

Tra bảng 4-55 [9] ta được:      

Thay các giá trị vào công thức [4] ta được:

e.      Xác định lượng chạy dao thực của máy S_m .

Chọn trị số nhỏ nhất trong bốn lượng chạy dao tính được ở trên và gọi là lượng chạy dao an toàn rồi đem so sánh với bảng lượng chạy dao của máy .

Ta tìm được một trị số nhỏ hơn và gần nhất so với lượng chạy dao an toàn (S_m). Trị số này được lấy là lượng chạy dao thực S_m , so sánh 4 lượng chạy dao thấy:

S₄ <  S₃ <  S₂ <  S₁

1,2 < 2,5 < 7,1 < 11,6

Như vậy lượng chạy dao an toàn là S₄ = 1,1 = S_min . So sánh với bảng lượng chạy dao của máy 163A ta thấy S_min = 0,96 = S_m (mm/vg).

4. Xác định tốc độ cắt V và số vòng quay n:

a.     Xác định tốc độ cắt V:

áp dụng công thức trong [9] ta có:                                                   

Trong đó:

V_T : Là tốc độ cắt ứng với tuổi bền của dao (m/ph).

T : Tuổi bền của dao T = 60 (ph).

S : Lượng chạy dao  S = 0,96 (mm/vg).

t : Chiều sâu cắt t = 2(mm).

m : Chỉ số tuổi bền m = 0,2.

C _v = 262, X_v = 0,2 , Y_v = 0,4.

K_v : Hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố khác đến tốc độ cắt.

          K_v = K_cn . K_M . K_p . K_hs . K_j . K_mt

Tra bảng 4 - 59, 63, 64 [9] ta được: K_cn = K_p = K_hs = 1,0; K_j = 1,2; K_mt = 0,37.

Þ  K_v = 1 . 0,6 .1 . 1 . 1,2 . 0,37 = 0,52.

Thay các giá trị vào công thức [*] ta được:

Chọn V₁= 50(m/ph).

b.     Xác định số vòng quay n.

Số vòng quay lý thuyết được tính theo công thức sau:

So sánh n_lt với bảng tốc độ của máy 163A, số vòng quay lý thuyết thường nằm giữa hai trị số liên tiếp  nhau n_k và n_k+1 của bảng  ta có hai phương án chọn .

-       Phương án 1: Chọn số vòng quay n_k  thì giữ nguyên S_m.

-       Phương án 2: Chọn số vòng quay n_k+1 thì tính lại lượng chạy dao theo công thức:

So sánh hai tích số n_k . S_m và n_k+1 . S_k+1 ® chọn tích số lớn hơn để đảm bảo thời gian máy  nhỏ hơn.  :                                     

Cụ thể:

Ta thấy 91,2 > 64,9 do đó phương án 1 có tích số lớn hơn và đảm bảo thời gian máy là nhỏ nhất.

Vậy ta chọn số vòng quay thực của máy là n_m = 95(vg/ph) và giữ nguyên S_m = 0,96.

Û Ta xác định lại vận tốc thực của máy theo n_m là:

5. Tính lực cắt.

Các thành phần lực cắt khi tiện được tính như sau :

Trong đó: t, S, V là chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vận tốc cắt đã xác định ở trên.

Các trị số và số mũ xác định theo bảng 4-54 [9].

6. Kiểm nghiệm chế độ cắt theo động lực và mô men máy.

Chế độ cắt đã xác định ở trên cần phải thoả mãn những điều kiện sau:

Û

Trong đó :  P_z : lực tiếp tuyến (N).

        V : vận tốc cắt (m/ph).

                   N_dc : công suất động cơ điện của máy ;  h : hiệu suất của máy.

Trong đó

D : đường kính phôi (mm).

[M_x]: mô men xoắn cho phép của trục chính (Nm).

Trong đó: [P_z]  lực lớn nhất cho phép theo độ bền mảnh hợp kim.

Tra bảng 4 - 57 [9] ta có: [P_z] = 2700 (N).

Ta thấy P_z = 2319,87 < [P_z] = 2700.

Þ Các điều kiện trên đều thoả mãn do vậy mà các tính toán là hợp lý.

7. Tính thời gian máy T_o.

Xác định thời gian máy theo công thức:

Trong đó:

T_o: Thời gian máy.

L: Chiều dài cần gia công của chi tiết L = 170 (mm).

Y: Lượng ăn tới của dao Y = 1.

S : Lượng chạy dao S = 0,96 (mm/vg).

n : Số vòng quay của phôi n = 95 (vg/ph).

i : Số lần cắt i = 1(lần).

Do vậy ta có :               

II.     Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

1.     Nguyên công I: Khoả mặt đầu - Khoan tâm.

-       Máy : MP76M.

-       Dao : Dao phay mặt đầu gắn mảnh BK8.

Bước 1: Khoả mặt đầu:

+       Chọn dao:

Tra bảng 4-95 [2] có: D = 200 (mm); B = 60 (mm); d(H7) = 50 (mm); Z = 12răng.

+       Chiều sâu cắt: t =  5(mm).

+       Lượng chạy dao: tra bảng 5-125[3] có: S_z = 0,3 (mm/răng).

Các hệ số điều chỉnh tra bảng trong bảng 5 - 127[3] ta có:

hệ số phụ thuộc vào cơ tính vật liệu K_v1= 0,9.

hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền K_v2 = 1.

hệ số phụ thuộc vào dạng gia công K_v3 =1.

hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K_v4 = 0,8.

hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính K_v5 = 1.

Tra bảng 5 - 116 [3] ta được V_b = 126(m/ph).

Do đó V_T = 81 . 0,9 . 1 . 1 . 0,8 . 1 = 90,72 (m/ph).

® Lượng chạy dao phút được tính : S_ph = n . S_z . Z (1).

Trong đó :

Tra theo lý lịch máy lấy n_m = 120 (v/ph).

Khi đó ta tính lại vận tốc cắt :

Thay các giá trị vào công thức (1) ta được: S_ph = 120 . 0,3 .12 = 432(mm/ph).

Khi đó thời gian cơ bản là:

Trong đó:

          L  : = D_ct =140(mm).

          l₁ : Là lượng ăn tới của dao l₁ = 0,1(mm).

          l₂ : Là lượng vượt quá l₂ = 0,1(mm).

Bước 2: Khoan tâm:

Dao P18 (mũi khoan chuyên dùng).

D = 55(mm), d = 16(mm), X₁ = 90^o , X₂ = 120^o ,l = 2(mm), L = 35(mm).

-       Chiều sâu cắt t = 0,5 .d = 0,5 . 16 = 8(mm).

-       Lượng chạy dao S =  0,46 ¸ 0,56 = 0,53(mm/vg).

Tra bảng 5 -55 [5] được V_b = 28(m/ph).

khi đó:

K₁: hệ số phụ thuộc vào chu kì bền tra bảng 5 -57[5] có K₁ = 0,91.

K₂: hệ số phụ thuộc vào chiều dài lỗ khoan tra bảng 5 -57[5] có K₂ = 1.

-       Số vòng quay được xác định như sau:

Tra theo máy chuẩn chọn: n_m = 160(vg/ph).

Khi đó vận tốc cắt được xác định lại theo:

Lượng chạy dao phút là: S_ph = n . S_z =160 . 0,53 = 84,8(mm/ph).

-       Thời gian máy: 

Trong đó: L chiều dài cắt L =35(mm); L₁ chiều dài vào cắt L₁= 4(mm); i số lần cắt.

2.     Nguyên công II: Tiện thô F280, F160, F140.

-       Máy : 163A.

-       Dao : Dao tiện gắn BK8.

Bước 1: Tiện thô F280.

-       Chiều sâu cắt: t = 1,15(mm).

-       Lượng chạy dao S :  S_t = S_b . K

Trong đó: S_b bước tiến dao tra bảng 5 - 26[5] được S_b = 0,8(mm).

K- hệ số hiệu chỉnh được xác định theo công thức: K = K₁ . K₂

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0.

K = 0,7 .1 = 0,7  Þ S_t  =  0,8 . 0,7 = 0,56 (mm/vg).

Chọn lại bước tiến dao theo bước tiến của máy S_m  £  S .

S_m = 0,54(mm/vg)  <  S  = 0,56 (mm/vg).

-       Vận tốc cắt : V = V_b . K₁ . K₂ . K₃ (m/ph).

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 – 29 [5]  V_b = 70 (m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được: K₁= 0,7; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Þ V = 70 . 0,7 . 1 . 1 =  49(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 48 < n_t = 55,7(v/ph).

Khi đó:

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 48 . 0,54 =  25,92(mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L chiều dài bề mặt gia công L = 500(mm).

L₁chiều dài ăn dao L₁ = 2(mm).

L₂chiều dài thoát dao L₂ = 2(mm).

Bước 2: Tiện thô F160, F140.

-       Chiều sâu cắt: t = 1.5(mm).

-       Lượng chạy dao S :  S_t = S_b . K

Trong đó: S_b bước tiến dao tra bảng 5 - 26[5] được S_b = 0,8(mm).

K- hệ số hiệu chỉnh được xác định theo công thức: K = K₁ . K₂

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0.

K = 0,7 .1 = 0,7  Þ S_t  =  0,8 . 0,7 = 0,56 (mm/vg).

Chọn lại bước tiến dao theo bước tiến của máy S_m  £  S .

S_m = 0,54(mm/vg) < S  = 0,56 (mm/vg).

-       Vận tốc cắt : V = V_b . K₁ . K₂ . K₃ (m/ph).

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 - 29[5] V_b = 84 (m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Þ V = 84 . 0,7 . 1 . 1 =  58,8(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 95 < n_t = 116,9(v/ph).

Khi đó:

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 95 . 0,54 = 51,3 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L : Chiều dài bề mặt gia công L = 170(mm).

L₁: Chiều dài ăn dao L₁ = 2(mm).

L₂ : Chiều dài thoát dao  L₂ = 2(mm).

3.     Nguyên công III: Tiện thôF 170 ,F 160, F155, F140.

-       Máy 163A.

-       Dao : Gắn mảnh BK8.

Gá trên hai mũi tâm.

Bước1:tiện thô F170

-Chiều sâu cắt:t=1.8(mm)

-Lượng chạy daoS: S_t=S_b.K

Trong đó:S_b bước tiến dao tra bảng 5-56[5] được S_b = 0,8(mm).

K- hệ số hiệu chỉnh được xác định theo công thức: K = K₁ . K₂

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0.

K = 0,7 .1 = 0,7  Þ S_t  =  0,8 . 0,7 = 0,56 (mm/vg).

Chọn lại bước tiến dao theo bước tiến của máy S_m  £  S .

       S_m = 0,54(mm/vg) < S  = 0,56 (m

-       Vận tốc cắt : V = V_b . K₁ m/vg)./vg).. K₂ . K₃ (m/ph).

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 - 29[5] V_b = 70 (m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Þ V = 70 . 0,7 . 1 . 1 =  49(m/ph).

Số vòng quay n:                                                                  

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 95 < n_t = 97.57(v/ph).

  -Khi đó:

Chọn V = 51(m/ph).

-Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 95 . 0,54 = 51,3 (mm/ph).

Thời gian máy :

  -Trong đó:

L chiều dài bề mặt gia công L = 30(mm).

L₁chiều dài ăn dao L₁ = 2(mm).

L₂chiều dài thoát dao  L₂ = 2(mm).

Bước 2: Tiện thô F160.

Như đã tính toán

Bước 3: Tiện thô F155.

-       Chiều sâu cắt: t = 1,4(mm).

-       Lượng chạy dao S :  S_t = S_b . K

Trong đó: S_b bước tiến dao tra bảng 5 – 26[5] được S_b = 0,8(mm).

K- hệ số hiệu chỉnh được xác định theo công thức: K = K₁ . K₂

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0.

K = 0,7 .1 = 0,7  Þ S_t  =  0,8 . 0,7 = 0,56 (mm

Chọn lại bước tiến dao theo bước tiến của máy S_m  £  S .

        S_m = 0,54(mm/vg) < S  = 0,56 (m

-       Vận tốc cắt : V = V_b . K₁ m/vg)./vg).. K₂ . K₃ (m/ph).

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 - 29[5] V_b = 70 (m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Þ V = 70 . 0,7 . 1 . 1 =  49(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 95 < n_t = 100,6(v/ph).

 Khi đó:

Chọn V = 48(m/ph).

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 95 . 0,54 = 51,3 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L : Chiều dài bề mặt gia công L = 45(mm).

L1: Chiều dài ăn dao L₁ = 2(mm).

L2: Chiều dài thoát dao  L₂ = 2(mm).

Bước 4: Tiện thô F140.

Giống bước 2 của nguyên công II.

Có t = 1,4(mm), S = 0,54(mm/vg), V = 42(m/ph), n = 95(vg/ph), T_o = 3,49(ph).

4.     Nguyên công IV: Tiện thô F170, tiện cung R20, tiện rãnh.

-       Máy 163A.

-       Dao: Gắn mảnh BK8.

-Bước 2: Tiện thô F 170:

Giống  như bước 1 nguyên công III.

Có t = 1,65(mm), S = 0,54(mm/vg). V = 48(m/ph), n = 95(vg/ph), T_o = 0,66(ph).

Bước 1: Tiện cung R20.

-       Chiều sâu cắt: t = 5(mm).

-       Lượng chạy dao S :   S_t = S_b . K

Tra bảng  5 - 27 [5] ta được:  S_b = 0,3(mm/vg).

Đối với gang cầu K = 1,25    Þ   S_t = 0,3 . 1,25 = 0,375(mm/vg).

Theo lí lịch máy chọn S_m < S_t hay S_m = 0,33 < 0,375 = S_t .

Xác định vận tốc cắt V :

Tra bảng 5-29 [5] có: V_b = 100(m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,6; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Do đó ta có V_t = 100 . 0,6 . 1 . 1 = 60(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 95 < n_t = 112,34(v/ph).

Khi đó:

Chọn V = 50(m/ph).

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 95 . 0,33 = 31,35 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L chiều dài bề mặt gia công L = 165(mm).

L_v chiều dài ăn dao L_v = 2(mm)   tra bảng 5-24 [5]

Bước 2: Tiện rãnh:

-       Chiều sâu cắt: t = 2,5(mm).

-       Lượng chạy dao S :      S_t = S_b . K

Tra bảng  5 - 27 [5] ta được:  S_b = 0,3(mm/vg).

Đối với gang cầu K = 1,25    Þ   S_t = 0,3 . 1,25 = 0,375(mm/vg).

Theo lí lịch máy chọn S_m < S_t hay S_m = 0,33 < 0,375 = S_t .

Xác định vận tốc cắt V :

Tra bảng 5-29 [5] có: V_b = 63(m/ph).

Số vòng quay n: 

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 118 < n_t = 135,08(v/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,6; K₂= 1,0;trabảng 5 - 38[5 ]  có K₃ = 1,05.

Do đó ta có V_t = 63 . 0,7 . 1 . 1,05 = 46 (m/ph).

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 95 . 0,33 = 31,35 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L : Chiều dài bề mặt gia công L = 23(mm).

L_v : Chiều dài ăn dao L_v = 2(mm)   tra bảng 5-24 [5] .

5.     Nguyên công V: Tiện tinh F 280, F170, F160, F140, Vát mép .

-       Máy 163A.

-       Dao : Gắn mảnh BK8.

Bước 1: Tiện tinh F 280:

-       Chiều sâu cắt: t = 0.35(mm).

-       Lượng chạy dao S :  S_t = S_b . K

Trong đó: S_b bước tiến dao tra bảng 5 - 26[5] được S_b = 0,6(mm).

K- hệ số hiệu chỉnh được xác định theo công thức: K = K₁ . K₂

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0.

K = 0,7 .1 = 0,7  Þ S_t  =  0,6 . 0,7 = 0,42 (mm/vg).

Chọn lại bước tiến dao theo bước tiến của máy S_m  £  S .

S_m = 0,42(mm/vg).

-       Vận tốc cắt : V = V_b . K₁ . K₂ . K₃ (m/ph).

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 - 29[5] V_b = 98 (m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Þ V = 98 . 0,7 . 1 . 1 =  68,6(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 75 < n_t = 77,9(v/ph).

 Khi đó:

Chọn V = 66(m/ph).

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 95 . 0,42= 39,9 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L chiều dài bề mặt gia công L = 500(mm).

L₁ = L₂=2(mm).

Bước 2: Tiện tinh F 160

Chiều sâu cắt: t = 0,35(mm).

-       Lượng chạy dao S :  S_t = S_b . K

Trong đó: S_b bước tiến dao tra bảng 5 – 26[5] được S_b = 0,6(mm).

K- hệ số hiệu chỉnh được xác định theo công thức: K = K₁ . K₂

K = 0,7 .1 = 0,7  Þ S_t  =  0,6 . 0,7 = 0,42 (mm/vg).

Chọn lại bước tiến dao theo bước tiến của máy S_m  £  S _t.

S_m = 0,42(mm/vg).

-       Vận tốc cắt : V = V_b . K₁ . K₂ . K₃ (m/ph).

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 - 29[5] V_b = 98 (m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Þ V = 98 . 0,7 . 1 . 1 =  68,6(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 150< n_t = 155,9(v/ph).

 Khi đó:

Chọn V = 66(m/ph).

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 150 . 0,42 = 63 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L : Chiều dài bề mặt gia công L = 175(mm).

L_v : Chiều dài ăn dao L_v = 4(mm)   tra bảng 5-24 [5] .

Bước 3: Tiện tinh F 140

Giống bước 3 có:

Có t = 0,3(mm). n = 150(v/ph), V = 80 (v/ph). T_o = 2,75(ph).

Bước 4,5: Vát mép 10x45^o, 3x45^o.

Có t₁ = 5(mm), t₂ = 1,5(mm).

n₁=75(v/ph), n₁=75(v/ph),

6.     Nguyên công VI: Tiện tinh F170, F160, F155, F140, Vát mép .

-       Máy 163A.

-       Dao : Gắn mảnh BK8.

Bước 1: Tiện tinh F 160:

Giống bước 2 nguyên công V.

Bước 2: Tiện tinh F 155:

-       Chiều sâu cắt: t = 0,35(mm).

-       Lượng chạy dao S :  S_t = S_b . K

Trong đó: S_b bước tiến dao tra bảng 5 - 26[5] được S_b = 0,6(mm).

K- hệ số hiệu chỉnh được xác định theo công thức: K = K₁ . K₂

K = 0,7 .1 = 0,7  Þ S_t  =  0,6 . 0,7 = 0,42 (mm/vg).

Chọn lại bước tiến dao theo bước tiến của máy S_m  £  S .

S_m = 0,42(mm/vg).

-       Vận tốc cắt : V = V_b . K₁ . K₂ . K₃ (m/ph).

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 - 29[5] V_b = 98 (m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Þ V = 98 . 0,7 . 1 . 1 =  68,6(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 118 < n_t = 140,8(v/ph).

 Khi đó:

Chọn V = 58(m/ph).

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 118 . 0,42 = 49,6 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L : Chiều dài bề mặt gia công L = 45(mm).

L_v : Chiều dài ăn dao L_v = 2(mm)   tra bảng 5-24 [5].

Bước 4: Tiện tinh F 140:

Giống bước 3 nguyên công V.

Bước 5,6: Vát mép 10x45^o,3x45^o.

Có t₁= 5(mm). t₂ =1,5(mm).

7.     Nguyên công VII: Tiện thô rãnh cán.

-       Máy 163A.

-       Dao : Gắn mảnh BK8.

-       Gá trên hai mũi tâm .

Chiều sâu cắt: t = 2,5(mm), i = 10.

Lượng chạy dao  S:   S_t = S_b. K         ; K = 1,25.

          Tra bảng 5 - 27[5]: có S_b = 0,25(mm/vg).

Þ S_t = 0,25 . 1,25 = 0,31(mm/vg).

Theo lí lịch máy chọn S_m < S_t hay S_m = 0,30 < 0,31 = S_t .

Xác định vận tốc cắt V :

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 - 29[5] V_b = 70 (m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0; K₃ = 1,0.

Þ V = 70 . 0,7 . 1 . 1 =  49(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 48 < n_t = 55,7(v/ph).

Khi đó:

Chọn V = 42(m/ph).

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 48 . 0,3 = 14,4 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L : Chiều dài bề mặt gia công L = 360(mm).

L_v : Chiều dài ăn dao L_v = 2(mm)   tra bảng 5-24 [5].

8.     Nguyên công VIII: Tiện tinh rãnh cán .

-       Máy 163A.

-       Dao : Gắn mảnh BK8.

-       Gá trên hai mũi tâm.

Chiều sâu cắt: t = 0,5(mm).

Lượng chạy dao  S:  S_t = S_b. K; K = 0,75.

Tra bảng 5 - 27[5]: có S_b = 0,35(mm/vg).

Þ S_t = 0,35 . 0,75 = 0,26(mm/vg).

Theo lí lịch máy chọn S_m < S_t hay S_m = 0,24 < 0,26 = S_t .

Xác định vận tốc cắt V :

Trong đó: V_b vận tốc tra bảng 5 - 29[5] V_b = 105(m/ph).

Tra bảng  5 - 33,37 [5] ta được K₁= 0,7; K₂= 1,0 , tra bảng 5 - 39[5] có K₃ = 1.

Þ V = 105 . 0,7 . 1 . 1 =  73,5(m/ph).

Số vòng quay n :

Chọn lại tốc độ máy n_m <  n_t theo máy chọn n_m = 75 < n_t = 83,6(v/ph).

Khi đó:

Chọn V = 65(m/ph).

Lượng chạy dao phút S_ph = n . S  = 75 . 0,24 = 18 (mm/ph).

-       Thời gian máy :

Trong đó:

L : Chiều dài bề mặt gia công L = 360(mm).

L_v : Chiều dài ăn dao L_v = 2(mm)   tra bảng 5-24 [5].

9.     Nguyên công X: Phay rãnh vằn:

-       Máy T650.

-       Dao : BK8

-       Gá trên hai mũi tâm.

Chiều sâu cắt t = 0,5(mm).

Số vòng quay của dao là:

Trong đó:

t_v = 7(mm) tương ứng với một vòng quay của phôi.

Do vậy lượng chạy dao S  = 7(mm/vg).

Thời gian cơ bản :

Trong đó

          V_f: Vận tốc chạy dao V_f = 0,08 . 125 = 10(mm/ph).

          L: Chiều dài gia công  L = 360(mm).

          i: Số lần gia công  i = 10.

10.         Nguyên công XI: Phay rãnh then.

-       Máy FU 250 x1000.

-       Dao BK8.

-       Gá trên hai khối V.

Tra bảng 4 - 73[2] ta có kích thước dao: d = 16(mm), L = 79(mm), l = 19(mm).

+       Chiều sâu cắt: t = 6(mm).

+       Lượng chạy dao: S = 340 (mm/ph) tra bảng 5 - 181[5].

+       Tốc độ cắt: V = 26 (m/ph)  tra bảng 5 - 181[5].

+       Số vòng quay:

Tra theo lí lịch máy ta có :n_m = 300 < n_t = 302,25(vg/ph).

+       Thời gian cơ bản :

Trong đó:

L: Chiều dài làm việc L = 70(mm).

V_f:Tốc độ chạy dao:V_f = f . n = 0,2.500 = 100 (vg/ph);  f lượng chạy dao cho 1 răng.

11.         Nguyên công XI: Phay  hai mặt phẳng

-       Máy 6H83.

-       Dao BK8.

-       Gá trên mâm cặp và tăng cứng bằng luynet.

Tra bảng 5- 160 [2] ta có kích thước dao: D = 200(mm), B = 20(mm), Z = 20(răng).

+       Chiều sâu cắt t = 10(mm).

+       Lượng chạy dao : Tra  bảng 5 - 160[5] có:

          Lượng chạy dao thô trên 1 răng S_z = 0,24(mm/răng).

          Lượng chạy dao vòng  S_v = S_z . Z = 0,24 . 20 = 4,8(mm/vg).

+       Tốc độ cắt : Tra bảng 5 - 116[5] có  V_b = 112(mm/ph).

Khi đó V_t = V_b . K₁ . K₂ . K₃ .K₄

Tra bảng  5 - 117,119,121,122[5] ta được K₁= 0,79; K₂= 0,8 ; K₃ = 1,13; K₄ = 0,95.

Þ  V_t = 112 . 0,79 . 0,8 . 1,13 . 0,95 = 75,9(mm/ph).

Do đó số vòng quay là:

Tra theo lý lịch máy được n =  150(vg/ph).

+       Thời gian cơ bản :

Trong đó :

          V_f = f . n = 0,06 . 150 = 9(mm/ph), với f tra bảng 5 - 240[5].

          i = 2.

          L chiều dài gia công .

Lượng chạy dao phút: S_ph = n . S_z . Z = 150 . 0,24 . 20 = 720(mm/ph).

12. Nguyên công XIII: Mài cổ trục F160.

-       Máy 3161A.

-       Đá 14A40T1K7

-       ……….x203x40

-       Gá trên hai mũi tâm .

Tra bảng 4-170[2] ta có kích thước đá D = 400(mm), H = 100(mm), d = 203(mm).

Bước 1,2:  Mài cổ trục F160.

+       Chiều sâu cắt: t = 0,1(mm).

+       Lượng chạy dao :

Tra bảng 5 - 204[3] có S = 0,46(mm/vg).

+       Số vòng quay :

Tra bảng 5 - 204[3] có n_ct = (40¸145)(vg/ph).

Chọn n_ct = 100(vg/ph).

Chọn n_đ = 1240(vg/ph).

Thời gian cơ bản:

Ta có các bảng tra chế độ cắt của các nguyên công như sau:

Nguyên công I: Khoả mặt đầu, khoan tâm.

Nguyên công II: Tiện thôF280,F160,F140

Nguyên công III: Tiện thô F170,F160,F155,F140

Nguyên công IV: Tiện cung R20, tiện thô F170, tiện rãnh

Nguyên công V: Tiện tinh F280,F160,F140 ,Vát mép

Nguyên công VI: Tiện tinh F160,F155,F140, Vát mép

Nguyên công VII: Tiện thô rãnh cán

Nguyên công VIII: Tiện tinh rãnh cán

Nguyên công X: Phay rãnh vằn

Nguyên công XI: Phay rãnh then

Nguyên công XII: Phay hai mặt phẳng

Nguyên công XIII: Mài cổ trục F160

PHẦN VII: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. ý nghĩa và yêu cầu đối với việc tính và thiết kế đồ gá.

Đồ gá là một trong những trang thiết bị công nghệ không thể thiếu được trong quá trình gia công trên máy cắt kim loại. Trong quá trình lắp ráp và kiểm tra đồ gá có tác dụng rất lớn trong việc nâng cao năng suất lao động (giảm thời gian phụ, thời gian máy), nâng cao độ chính xác gia công, giảm nhẹ sức lao động và mở rộng khả năng công nghệ của máy. Sử dụng hết tiềm lực của đồ gá ta có thể mở rộng việc cơ khí hoá và tự động hoá trong quá trình sản xuất .

Việc tính toán và thiết kế đồ gá phải đảm bảo các yêu cầu sau :

-       Đồ gá phải đảm bảo các yêu cầu về độ chính xác gia công.

-       Kết cấu gọn gàng phù hợp với công dụng của nó, phải giải quyết được vấn đề định vị kẹp chặt, tháo phôi nhanh để giảm thời gian phụ có như vậy mới tăng được năng xuất gia công.

-       Đồ gá phải sử dụng an toàn, thuận tiện và giảm được sức lao động nặng nhọc của công nhân .

II. Thiết kế đồ gá khoả mặt đầu chi tiết gia công.

1.     Kết cấu của đồ gá.

Dựa vào kết cấu, hình dáng yêu cầu của chi tiết gia công. Khi khoả mặt đầu chi tiết để khống chế hết  số bậc tự do cần thiết ta dùng 2 khối V. Do vậy mà ta phải tính toán cho khối V.

 Các yêu cầu kĩ thuật của khối V:

-       Vị trí khối V quyết định vị trí của chi tiết gia công nên khối V cần phải định vị trí chính xác trên thân đồ gá bằng hai chốt trụ. Chốt trụ được lắp ghép theo A/l₁ với khối V và sau đó dùng vít vặn chặt lại.

-       Độ nhẵn mặt đáy và bề mặt làm việc của khối V ³ 0,7.

-       Độ không phẳng của mặt đáy và bề mặt làm việc của khối V £ 0,02 trên 100 mm chiều dài.

-       Vật liệu chế tạo khối V là thép 20X, mặt đáy và bề mặt làm việc thấm cacbon sâu (0,6 - 0,8)mm đạt55¸60 HRC.

-       Vật liệu chế tạo thân đồ gá là gang xám.

-       Các kích thước khối V và đồ gá ghi trên bản vẽ.

-       Các bề mặt tiếp xúc với đồ định vị và mặt đáy gia công đạt ³ Ñ7.

-       Độ không phẳng của bề mặt định vị so với mặt đáy không quá 0,02mm trên 100 mm chiều dài.

2.     Nguyên lý làm việc của đồ gá.

-       Để kẹp được chi tiết gia công ta dùng hai chốt, một chốt cài và một chốt là tâm quay sau đó vặn đai ốc xuống bằng thiết bị vạn năng như mỏ nết hoặc đồ vặn chuyên dùng.

-       Muốn tháo chi tiết ra hoặc để phân độ người ta vặn đai ốc ra, rút đệm tháo nhanh ra và tiến hành tháo chi tiết hoặc phân độ.

3.     Lực cắt khi phay.

Trong đó:

Z: Số răng dao  Z = 12.

D: Đường kính dao D = 200(mm).

n: Số vòng quay của dao  n  = 90(v/ph).

S : Lượng chạy dao cho một răng S_z = 0,3(mm/răng).

t: Chiều sâu cắt t  = 5(mm).

B: Chiều rộng phay  B = 140(mm).

Các trị số C_p  và các số mũ tra bảng 5 - 41[3] ta được.

C_p = 101; X_p = 0,88; Y_p = 0,75; U­_p =1; W_p = 0; q_p = 0,85.

P_y : Có xu hướng gây mất cân bằng cho chi tiết làm chi tiết bị lật quanh điểm A.

P_o : Có xu hướng gây mất cân bằng cho chi tiết làm chi tiết bị trượt dọc trên khối V.

P_z : Có xu hướng gây mất cân bằng cho chi tiết làm chi tiết quay quanh trục của nó.

Để đảm bảo điều kiện các thành phần lực gây ra không ảnh hưởng tới quá trình công nghệ ta đi xét ảnh hưởng của các thành phần lực này.

Khi đó việc tính toán đồ gá sẽ đạt hiệu quả cao hơn trong sử dụng cũng như việc đảm bảo khả năng làm việc trong quá trình gia công.

a.     ảnh hưởng của thành phần P_y:

Tra bảng 21 - [1] ta được e_k = 450(mm) = 0,45(mm).                                                                                             

6.     Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.                                                              

-       Độ không vuông góc giữa tâm  khối V và mặt đầu chi tiết £ 0,45mm.

-       độ không song song của đường tâm vớimặt đáy đồ gá £ 0,02mm trên 100mm chiều dài.

-       Khi lắp ghép trên đồ gá đường tâm hai khối V phải trùng nhau.

-       Độ không vuông góc giữa tâm  chốt định vị và đế đồ gá £ 0,02mm.

-       Các mặt đỡ của khối V phẩi thấm C đạt 0,6 ¸0,8 mm, độ bóng đạt được Ñ8, độ cứng đạt được sau khi nhiệt luyện đạt 55¸ 60 HRC.

KẾT LUẬN

    Sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn: ………..……, đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.

    Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

    Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo hướng dẫn: ………………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.                                      

  Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy:  [1].

PGS.TS Trần Văn Địch -- Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật

2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I : [2].

PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn.; TS : Trần Xuân Việt

3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II : [3].

PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn.; TS : Trần Xuân Việt

4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III : [4].

PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn; TS : Trần Xuân Việt

5. Sổ tay công nghệ chế tạo máy : [5].

TRường ĐH Bách Khoa Hà Nội.

6. Đồ gá trên máy cắt kim loại : [6].

Tác giả : Hà Văn Vui;  Nguyễn Văn Long.

7.  Kỹ thuật tiện : [7].

Nhà xuất bản ĐH và giáo dục chuyên nghiệp.

8. Kỹ thuật phay : [8].

Nhà xuất bản ĐH và giáo dục chuyên nghiệp.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"